DE2336877A1 - METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING WATER WITH CARBON DIOXIDE - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING WATER WITH CARBON DIOXIDEInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen, die es ermöglichen, nach Bedarf einen kontinuierlichen Strom von mit Kohlendioxid versetztem Wasser zu erzeugen. Insbesondere ist durch die Erfindung eine derartige Vorrichtung geschaffen worden, bei der zwei Stufen vorhanden sind, die in schneller Folge zur Wirkung kommen, um im Bedarfsfall im wesentlichen augenblicklich erzeugtes, mit Kohlendioxid versetztes Wasser abzugeben.The invention relates to methods and devices which make it possible to generate a continuous stream of carbon dioxide mixed water as needed. In particular, such a device has been created by the invention, in which there are two stages are that come into effect in quick succession to, if necessary, essentially instantaneously generated with Release carbon dioxide mixed water.
Beim Erzeugen von mit Kohlendioxid versetztem Wasser ist man bestrebt, eine Gas-Wasser-Lösung herzustellen, in der das Kohlendioxid in dem Wasser vollständig absorbiert ist. Bei Fachleuten auf dem Gebiet der Chemie besteht keine Übereinstimmung bezüglich des Prozentsatzes des Kohlendioxids, das mit dem Wasser reagiert hat, um Kohlensäure zu bilden, sowie bezüglich des Prozentsatzes, der durch physikalische Absorption als Kohlendioxid, das nicht an einer Reaktion teilgenommen hat, in stabilem, mit Kohlendioxid versetztem V/asser in Lösung gehalten wird. Im Hinblick hierauf werden in der folgenden Beschreibung sowieWhen producing water mixed with carbon dioxide, the aim is to produce a gas-water solution in that the carbon dioxide in the water is completely absorbed. For those skilled in the field of chemistry, there is none Agreement on the percentage of carbon dioxide that has reacted with the water to form carbonic acid to form, as well as the percentage that by physical absorption as carbon dioxide that does not has participated in a reaction, is kept in solution in stable, carbon dioxide-added water / water. With regard to this is indicated in the following description as well
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in den Ansprüchen die Ausdrücke "Absorption", "Lösung" und "vollständiges Versetzen m^ Kohlendioxid" ohne .Rücksicht auf die jeweiligen Prozentsätze sowohl im physikalischen als auch im chemischen Sinne verwendet, doch ist hierbei an eine gesättigte Lösung nur in den Fällen gedacht, in denen hierauf ausdrücklich hingewiesen wird. Die Ausdrücke "teilweise Absorption" und "teilweise Lösung" werden verwendet, wenn der Prozeß noch nicht vollständig abgelaufen ist, d.h. wenn freie Gasmoleküle vorhanden sind, die nicht absorbiert worden sind.in the claims, the terms "absorption", "solution" and "complete offsetting m ^ carbon dioxide" used without .Rücksicht to the respective percentages, both in physical and in chemical sense, but is here thought of a saturated solution only in the cases, in which this is expressly pointed out. The terms "partial absorption" and "partial dissolution" are used when the process is not yet complete, ie when there are free gas molecules that have not been absorbed.
Mit Kohlendioxid versetztes warser zur Verwendung als Getränk wird gewöhnlich mit Hilfe komplizierter Einrichtungen erzeugt, bei denen häufig mit einer ständigen Umwälzung von V/asser und Kohlendioxid während einer erheblichen Zeitspanne gearbeitet wird, und bei denen man viele Minuten oder sogar Stunden benötigt, um eine ausreichende Sättigung des Wassers mit Kohlendioxid zu erzielen, derartige Einrichtungen sind z.B. in der U.S.A.-Patentschrift 3 162 32J beschrieben. Als erheblich ältere Beispiele für bekannte Einrichtungen dieser Art seien diejenigen genannt, welche in der U.S.A.-Patentschrift 1 611 321 sowie in den Deutschen Patents hriften 280 997 und 288 219 beschrieben sind.Carbon dioxide for use as a Drink is usually produced with the help of complex devices, often with constant circulation of water and carbon dioxide is worked on for a considerable period of time, and which takes many minutes or even hours required to achieve sufficient saturation of the water with carbon dioxide, such Devices are described, for example, in U.S. Patent 3,162,32J. As much older examples of known devices of this type include those disclosed in U.S. Patent 1,611,321 and in U.S. Pat German Patents No. 280 997 and 288 219 are described are.
Zwar wird ein relativ hoher jiohlendioxidgehalt des Wassers angestrebt, doch haben Versuche gezeigt, daß eine vollständig gesättigte Lösung bei relativ niedrigen \Yassertemperaturen und einem über dem Druck der Atmosphäre liegenden Druck unerwünscht ist, da eine vollständig gesättigte Lösung beim Abfüllen in ein Glas, wobei der Druck auf den Umgebungsdruck herabgesetzt wird, in hohem Maße unstabil ist, so daß ein Verspritzen des ^etränks nicht vermieden werden kann. Wird das mit Kohlendioxid versetzte Wasser ständig umgewälzt, nachdem der gewünschte Kohlendioxidgehalt erreicht worden ist, hat das Wasser die Tendenz, sich vollständig zu sättigen, und daher ergeben sich bei mit ständiger Umwälzung arbeitenden EinrichtungenIt is true that the Water is sought, but experiments have shown that a fully saturated solution at relatively low \ Ywater temperatures and one above the pressure of the atmosphere lying pressure is undesirable, since a completely saturated solution when filling into a glass, whereby the pressure is reduced to the ambient pressure, is highly unstable, so that splashing of the drink does not can be avoided. If the carbon dioxide mixed water is constantly circulated after the desired carbon dioxide content has been reached, the water has a tendency to become completely saturated and therefore surrendered at institutions working with constant circulation
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weitere Schwierigkeiten, die auf das Entstehen eines zu hohen Kohlendioxidgehalts zurückzuführen sind.other difficulties that can be traced back to the occurrence of an excessively high carbon dioxide content.
Fachleute auf dem Gebiet der Herstellung von mit Kohlendioxid versetztem Wasser sind seit langem bestrebt, vereinfachte Vorrichtungen zu schaffen, die es ermöglichen, Wasser kontinuierlich und im wesentlichen augenblicklich mit Kohlendioxid zu versetzen, und zwar aus Gründen der Qualitätskontrolle, der Bequemlichkeit sowie zur Vermeidung der Notwendigkeit, einen Vorrat an mit Kohlendioxid versetztem, unter Druck stehendem Wasser bereitzuhalten. Im Laufe der ^eit wurden in dem Bestreben, dieses Ziel zu erreichen, verschiedene sogenannte Kohlendioxidbeigabehähne oder Einrichtungen zum augenblicklichen Versetzen von Wasser mit kohlendioxid vorgeschlagen. Bekannte Vorrichtungen, von denen behauptet wurde, sie ermöglichten ein augenblickliches ^ersetzen von wasser mit Kohlendioxid, sind z.B. in den U.S.A.-Patentschriften 1 067 021, 1 856 329 und 2 229 441 beschrieben. Soweit bekannt, hat sich jedoch keine dieser Vorrichtungen in der Praxis bewährt. Auch wenn ^man von der Frage der praktischen Brauchbarkeit absieht, ist, soweit bekannt, bis jetzt keine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der zur Erzielung einer im wesentlichen augenblicklichen Versetzung von Wasser mit Kohlendioxid eine Kombination von Bauteilen vorhanden ist, wie sie durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen wird·Those skilled in the art of carbon dioxide water production have long sought to to provide simplified devices which enable water to be supplied continuously and essentially instantaneously carbon dioxide for reasons of quality control, convenience and avoidance the need to maintain a supply of carbonated, pressurized water. In the course of time have been striving to achieve this goal reach, various so-called carbon dioxide supply taps or devices for instant relocation suggested of water with carbon dioxide. Known devices, who have been said to allow instant ^ replacement of water with carbon dioxide, are described, for example, in U.S. Patents 1,067,021, 1,856,329, and 2,229,441. As far as is known, has however, none of these devices has proven itself in practice. Even if ^ one of the question of practical usefulness apart, as far as is known, no device has been proposed so far in which to achieve an im a combination of components is present, as proposed by the present invention
Praktisch arbeiten alle bis jetzt bekannten Vorrichtungen zum Herstellen von kohlendioxidhaltigem Wasser nach dem Prinzip des Linleitens von unter einem relativ hohen Druck stehendem Kohlendioxid in unter einem niedrigeren Druck stehendes Wasser, wie es z.B. in der U.S.A.-Patentschrift 3 256 802 beschrieben ist, oder nach dem alternativen Prinzip des Üinspritzens von Wasser in eine Kohlendioxidatmosphäre, wie es z.B. in der schon genannten U.S.A.-Patentschrift 3 162 323 beschrieben ist. Hierbei scheint es sich um naheliegende Alternativen zu handeln, da das Kohlendioxid in dem Wasser gelöst werdenPractically all devices known up to now work for the production of carbon dioxide-containing water on the principle of directing carbon dioxide under a relatively high pressure into a lower one Pressurized water, such as described in U.S. Patent 3,256,802, or according to the alternative principle of injecting water into a carbon dioxide atmosphere, such as the one already mentioned U.S. Patent 3,162,323. These seem to be obvious alternatives as the carbon dioxide is dissolved in the water
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Im Gegensatz zu allen bis jetzt bekannten Vorrichtungen ist es gemäß der Erfindung möglich, ein im wesentlichen vollständiges, genau geregeltes Versetzen von Wasser mit Kohlendioxid mit Hilfe einer Vorrichtung zu erzielen, die im wesentlichen nach einem zweistufigen Verfahren arbeitet. Sobald die Vorrichtung durch Offnen eines Ventils oder Hahns in Betrieb gesetzt wird, strömt frisches Wasser in eine erste Stufe der Vorrichtung ein, bei der mit einer Ansaugwirkung gearbeitet wird, so daß der Wasserstrom Kohlendioxid veranlaßt, aus einer unter einem niedrigeren Druck stehenden Quelle auszutreten, um eine teilweise Absorption von Kohlendioxid durch das Wasser zu bewirken. Sofort danach wird die Teillösung durch eine zweite Stufe geleitet, die dazu dient, eine äußerst starke Turbulenz zu erzeugen, den statischen Druck zu senken und die freie Oberfläche des Wassers zu vergrößern, um das Wasser zu veranlassen, alles vorhandene, noch nicht absorbierte Kohlendioxid aufzunehmen, doch ist diese zweite Stufe so ausgebildet, daß sie die Bewegung des gesamten Stroms nicht übermäßig behindert. Die als Strömungsbeschleuniger ausgebildete zweite . Stufe bewirkt eine erhebliche Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit der Teillösung, wodurch die Ansaugwirkung in der Strömungsrichtung vor der zweiten Stufe erhöht wird, und wodurch im wesentlichen die gesamte angesaugte Gasmenge zwangsläufig in Lösung in dem ftasser gebracht wird. Das auf diese "Weise augenblicklich mit Kohlendioxid versetzte Wasser wird dann zum sofortigen Verbrauch in ein Glas oder dergleichen abgefüllt, Gegebenenfalls kann das mit Kohlendioxid versetzte Wasser jedoch auch in ilaschen oder andere Behälter abgefüllt werden, um einer späteren Verwendung zugeführt zu werden. Solange das erwähnte Ventil geöffnet bleibt, wird kontinuierlich ein Wasserstrom mit Kohlendioxid versetzt.In contrast to all previously known devices, it is possible according to the invention, a substantially to achieve complete, precisely controlled addition of carbon dioxide to water with the aid of a device, which essentially works according to a two-stage process. As soon as the device is opened by opening a valve or tap is put into operation, fresh water flows into a first stage of the device, in which with a Suction is worked so that the water flow causes carbon dioxide to come out of one under a lower pressure standing source to cause a partial absorption of carbon dioxide by the water. Right after the partial solution is passed through a second stage, which is used to generate extremely strong turbulence, lowering the static pressure and increasing the free surface area of the water to cause the water to absorb all existing, not yet absorbed carbon dioxide, but this second stage is designed so that it does not unduly hinder the movement of the entire stream. The second, designed as a flow accelerator. Stage causes a considerable increase in the flow rate of the partial solution, which reduces the suction effect in the direction of flow is increased before the second stage, and thereby substantially the entire amount of gas sucked in is inevitably brought into solution in the water. That Water instantly carbonated in this way is then placed in a glass or for immediate consumption The like bottled, however, if necessary, the water mixed with carbon dioxide can also be poured into bottles or others Containers are filled for later use. As long as the mentioned valve is open remains, a stream of water is continuously mixed with carbon dioxide.
Zwar ergeben sich etwas andere Probleme, wenn man versucht, andere Gase mit Wasser oder anderen flüssigkeitenIt is true that there are somewhat different problems when one tries to mix other gases with water or other liquids
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zu mischen, da eine in weiten Grenzen variierende Löslichkeit zu "berücksichtigen ist, doch sind auch auf dem allgemeinen Gebiet des Versetzens von Flüssigkeiten mit Gasen alle Versuche, Gase im wesentlichen augenblicklich mit . Flüssigkeiten zu vereinigen, im wesentlichen erfolglos geblieben. Wenn die angestrebte wirkung in erster Linie darin besteht, eine teilweise Absorption eines Gases durch eine Flüssigkeit herbeizuführen, z.B. wenn Wasser zum Zweck der Reinigung mit Ozon versetzt werden soll, wird das Gas, d.h. im vorliegenden Fall das Ozon, in manchen Fällen unter einem niedrigeren Druck gehalten als das Wasser, und es wird mit Hilfe eines Ansaugvorgangs mit dem Wasser gemischt. "Vorrichtungen, bei denen Ozon zum Zweck des Mischens mit Wasser angesaugt wird, sind z.B. in den U.S.A.-Patentschriften 1 090 044, 1 430 303, 1 831 131 und 1 L39 952 beschrieben. Eine weitere ältere Vorrichtung, bei der ein Ansaugvorgang dazu dient, eine nicht genannte Flüssigkeit mit einem ebenfalls nicht genannten Gas zu versetzen, ist in der U.S.A.-Patentschrift 538 086 beschrieben. Soweit bekannt, wird Jedoch bei allen diesen bekannten Vorrichtungen nach dem Ansaugen die Strömungsgeschwindigkeit des Gemischstroms herabgesetzt, um das Sammeln des Erzeugnisses in einem Lagerbehälter oder das Transportieren durch Verbindungsleitungen zu ermöglichen. Diese Arbeitsweise steht in direktem Gegensatz zu der Erfindung. to mix, as the solubility varies within wide limits but are also in the general field of gasifying liquids all attempts to use gases essentially instantaneously. Combining liquids is essentially unsuccessful remained. When the desired effect is primarily a partial absorption of a gas through to bring about a liquid, e.g. if water is to be mixed with ozone for the purpose of cleaning the gas, i.e. in the present case the ozone, is in some cases kept at a lower pressure than that Water, and it is mixed with the water by means of a suction process. "Devices that use ozone for the purpose aspirated from mixing with water are disclosed, for example, in U.S. Patent Nos. 1,090,044, 1,430,303, 1,831,131 and 1 L39 952. Another older device, in which a suction process is used to supply an undisclosed liquid with a likewise undisclosed gas is described in U.S. Patent 538,086. As far as is known, however, in all of these known devices, the flow velocity after the suction of the mixture flow is reduced in order to collect the product in a storage container or the To enable transport through connecting lines. This procedure is in direct contrast to the invention.
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispiel an erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments explained on. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Versetzen von Wasser mit Kohlendioxid, zu der eine oder mehrere Vorrichtungen zum augenblicklichen Versetzen von »'asser mit Kohlendioxid gehören;1 shows a schematic representation of an embodiment of a device for adding water Carbon dioxide, to which one or more devices for instantly adding carbon dioxide to water belong;
Fig. 2 einen im Vergleich zur natürlichen Größe in einem größeren Maßstab gezeichneten Längsschnitt durch.2 shows a longitudinal section drawn on a larger scale in comparison to the natural size.
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eine der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtungen längs der Linie 2-2 in Fig. 3;one of the devices shown in Fig. 1 along the line 2-2 in Fig. 3;
Fig. 3 einen '-1-eil schnitt längs der Linie 3-3 in Hg. 2;Fig. 3 is a '- 1 section along line 3-3 in Hg. 2;
Fig. 4 einen in einem erheblich größeren L.aßstab gezeichneten I'eilschnitt längs der .achse der Ansaug- und .beschl eunigungs stufen der Vorrichtung nach iig. 2 und 3; und4 shows a much larger scale Partial section drawn along the axis of the intake and .acceleration stages of the device according to iig. 2 and 3; and
Fig. 5 eine schematische Barstellung einer weiteren Ausführungsform einer Einrichtung zum Versetzen von nasser mit Kohlendioxid, die mit einer Vorrichtung nach der Erfindung ausgerüstet ist.5 shows a schematic representation of a further embodiment of a device for displacing wet with carbon dioxide, which is equipped with a device according to the invention.
Zu der in Fig. 1 dargestellten, insgesamt mit 10 bezeichneten Einrichtung zum ^ersetzen von »»esser mit Kohlendioxid gehören ein leil 12 zum Umwälzen und Kühlen von Wasser, ein ^'eil 14 zum Zuführen von Kohlendioxid sowie eine oder mehrere Vorrichtungen 16 zum augenblicklichen ^ersetzen von Wasser mit Kohlendioxid.To the device shown in FIG. 1, denoted as a whole by 10, for replacing esser with carbon dioxide include a part 12 for circulating and cooling water, a ^ 'part 14 for supplying carbon dioxide and one or more devices 16 for instantly replacing water with carbon dioxide.
Zu dem Wasserumwälz- und Kühlteil 12 gehören ein Wasservorratsbehälter 18, eine für den Lauerbetrieb geeignete Pumpe 20 und eine w'asserkühleinrichtung 22. Der Wasservorratsbehälter 18 ist mit der baugseite der Pumpe 20 durch eine Leitung 24 verbunden, und die Pörderseite der Pumpe ist über eine Leitung 26 an den Einlaß der Kühleinrichtung 22 angeschlossen. Lit dem .auslaß der Kühleinrichtung 22 ist eine »Vssserumwälzleitung 28 verbunden, die sich aus einem Zuführungsteil 30» einem .^bgabeteil 32 und einem Rücklauf teil 34 zusammensetzt. Der rücklaufteil 34- ist an ein Lruckregelventil 36 angeschlossen, das unmittelbar vor dem Äasservorratsbehälter 18 angeordnet und mit dessen Einlaß verbunden ist.The water circulating and cooling part 12 includes a water storage tank 18, which is suitable for outdoor operation Pump 20 and a water cooling device 22. The water storage tank 18 is on the side of the pump 20 connected by a line 24, and the delivery side of the pump is via a line 26 to the inlet of the cooling device 22 connected. Lit the outlet of the cooling device 22 a "Vssserumwälzleitung 28 is connected, which consists of a supply part 30" a. ^ Output part 32 and a return part 34 is composed. The return part 34- is connected to a pressure control valve 36 which arranged directly in front of the Äasserstratsbehälters 18 and is connected to its inlet.
Durch die Pumpe 20 wird frisches ..e.ss;;r ständig in dem geschlossenen Kreis umgewälzt, der durch die zeitung 26, die Kühleinrichtung 22, die ümwälsleitung 28, das Lruck-By the pump 20 fresh ..e.ss ;; r is constantly in the closed circuit circulated by the newspaper 26, the cooling device 22, the circulating line 28, the Lruck-
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regelventil 36, den Vorratsbehälter 18 und die Leitung gebildet wird. Das aerelventil 56 dient dazu, in der «»asserumwälzleitung 28 Gegenüber dem Atmosphärendruck einen vorbestimmten Überdruck aufrechtzuerhalten, solange sich die lumpe 20 in betrieb befindet, beispielsweise kann das Druckrerelventil 56 so eingestellt sein, daß es vor seinem Einlaß einen .Druck von etwa 6,2 bis 6,5 "bar aufrechterhält, der zum ^weck des versetzens von wasser mit Kohlendioxid auf ideale Weise geeignet ist. Am Auslaß des Druckregelventils 56 wird der Überdruck "bis auf den Druck der Atmosphäre entspannt, damit das Wasser in dem "Vorratsbehälter 18 anstelle des höheren χ-rucks in der Umwälzleitung auf dem Umgebungsdruck gehalten werden kann. Gegebenenfalls kann die Pumpe 20 in der Strömungsrichtung hinter der Kühleinrichtung 22 angeordnet sein, oder die ivühleinrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie das Wasser kühlt, während es sich in dem Vorratsbehälter 18 befindet, so daß nur das in der ümwälzleitung 28 enthaltene »»asser unter dem höheren Druck gehalten zu werden braucht.control valve 36, the reservoir 18 and the line is formed. The air valve 56 serves to maintain a predetermined overpressure in relation to atmospheric pressure in the water circulation line 28 as long as the pump 20 is in operation; 2 to 6.5 "maintains bar, which is water suitable for ^ wake of v replacing with carbon dioxide in an ideal way. at the outlet of the pressure regulating valve 56, the pressure" to the pressure of the atmosphere relaxed, so that the water in the "reservoir 18 can be kept at ambient pressure instead of the higher χ-jerk in the circulation line. If necessary, the pump 20 can be arranged downstream of the cooling device 22 in the flow direction, or the cooling device can be designed so that it cools the water while it is in the reservoir 18 is located, so that only the water contained in the circulating line 28 has to be kept under the higher pressure also.
Der Umwälz- und Kühlteil 12 der Einrichtung 10 ist zv/eckmäßig isoliert, um das Eindringen von wärme möglichst zu verhindern, und die Kühleinrichtung 22 ist so ausgebildet, daß sie in dem Abgabeteil 52 des Umwälzkreises eine hinreichend niedrige wassertemperatur aufrechterhält, die zum einwandfreien "Versetzen von Wasser mit Kohlendioxid geeignet ist; diese 'lemperatur liegt ζ.Ξ. unter etwa 4,45 C, jedoch über dem Gefrierpunkt und vorzugsweise bei etwa 1,1° C.Die Kühleinrichtung kann von beliebiger Konstruktion sein und mechanisch oder auf andere »»eise so arbeiten, daß sie die erforderliche niedrige Wassertemperatur aufrechterhält und den hygienischen Vorschriften entspricht, die für Einrichtungen zum Abgeben von Trinkwasser gelten. Lie verschiedenen weiteren Elemente des ümwälz- und Kühlteils 12 können auf beliebige bekannte .»eise ausgebildet sein, doch muß ihre Leistung ausreichen, um die genannten Wassertemperaturen und WasserdrückeThe circulation and cooling part 12 of the device 10 is zv / corner-wise insulated in order to prevent the penetration of heat as much as possible, and the cooling device 22 is designed in such a way that that it maintains a sufficiently low water temperature in the discharge part 52 of the circulation circuit, the is suitable for the perfect "addition of carbon dioxide to water; this oil temperature is ζ.Ξ. below about 4.45 C, but above freezing and preferably at about 1.1 ° C. The cooling device can be of any Be of construction and work mechanically or in some other way so that they have the required low water temperature and complies with the hygienic regulations applicable to facilities for dispensing drinking water are valid. Various other elements of the circulating and cooling part 12 can be of any known type . »Be trained, but their performance must be sufficient about the water temperatures and pressures mentioned
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aufrechtzuerhalten, und um eine Wasserzufuhr zu ermöglichen, die dem Bedarf der noch zu beschreibenden Vorrichtungen 16 zum "Versetzen von Wasser mit Kohlendioxid entspricht .to maintain, and to allow a water supply, which corresponds to the needs of the devices 16 to be described for "adding carbon dioxide to water .
Zu dem Kohlendioxidteil 14 der Begasungseinrichtung 10 gehören eine Quelle 38 für unter Druck stehendes Kohlendioxid und ein an diese Quelle angeschlossenes Druckregelventil 40 zum Herabsetzen des Drucks in einer Kohlendioxid-Zuführungsleitung 42, die sich von dem Druckregelventil zu den Schnellbegasungsvorrichtungen 16 erstreckt. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird der Druck des den Schnellbegasungsvorrichtungen 16 zugeführten Kohlendioxids auf einem Wert gehalten, der etwas niedriger ist als der Druck des Wassers in der Umwälzleitung 28. Beispielsweise hält das Druckre^elventil 40 den Druck des Kohlendioxids auf einem Wert, der um etwa 0,14 bis 0,35 bar niedriger ist als der Druck des wassers. Wird der "Wasserdruck in der Umwälzleitung 28 z.B. auf etwa 6,2 bar geßialten, wird somit der Druck des Kohlendioxids in der Zuführungsleitung 42 zwischen etwa 5*85 und etwa 6,06 bar gehalten. Das Wasserdruckregelventil 36 und das Gasdruckregelventil arbeiten auf beliebige bekannte, hier nicht dargestellte Weise so zusammen, daß der Druckunterschied von etwa 0,14 bis 0,35 bar auch bei begrenzten Schwankungen des Wasserdrucks und/ oder des Gasdrucks aufrechterhalten wird.The carbon dioxide part 14 of the gassing device 10 includes a source 38 for pressurized carbon dioxide and a pressure control valve 40 connected to this source for reducing the pressure in a carbon dioxide supply line 42, which extends from the pressure regulating valve to the rapid gas injection devices 16. In accordance with a feature of the invention, the pressure of the carbon dioxide supplied to the accelerator devices 16 becomes held at a value which is slightly lower than the pressure of the water in the circulation line 28. For example the pressure control valve 40 keeps the pressure of the carbon dioxide at a value which is about 0.14 to 0.35 bar lower than the pressure of the water. Will the "water pressure in the circulation line 28 e.g. held between about 5 * 85 and about 6.06 bar. The water pressure regulating valve 36 and the gas pressure regulating valve operate in any known manner, not shown here together that the pressure difference of about 0.14 to 0.35 bar even with limited fluctuations in the water pressure and / or the gas pressure is maintained.
Die Wasserbegasungseinrichtung 10 wird durch eine Wassernachfülleitung 44 vervollständigt, die an eine belitebige Quelle für frisches wasser, z.B. ein städtisches ■Wasserversorgungsnetz, angeschlossen ist und zu dem Einlaß eines Ventils 46 führt, mittels dessen die Zufuhr von Ergänzungswasser zu dem Vorratsbehälter 18 geregelt wird, um das von den Schnellbegasungsvorrichtungen 16 verbrauchte wasser zu ersetzen. Das Ventil 46 kann von beliebiger bekannter Konstruktion sein und durch eine beliebige, nicht dargestellte Einrichtung gesteuert werden, um in dem Vorratsbehälter 18 eine relativ konstante Standhöhe desThe water gassing device 10 is completed by a water refill line 44, which is connected to an arbitrary Source of fresh water, e.g. an urban ■ water supply network, is connected and to which Inlet of a valve 46, by means of which the supply of make-up water to the storage tank 18 is regulated, to replace the water used by the rapid gas injection devices 16. The valve 46 can be of any known type Be construction and controlled by any device, not shown, to be in the Reservoir 18 a relatively constant level of the
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Wassers aufrechtzuerhalten«.To maintain water «.
Sämtliche 'l'eile der -°egasungseinrichtunp; 10 bestehen aus Werkstoffen, z.B. Metallen oder .kunststoffen, die den in irage kommenden -^rücken und 'iemperaturen standhalten .und erforderlichenfalls isoliert sind. Natürlich müssen sämtliche Teile der Einrichtung den einschlägigen hygienischen Vorschriften entsprechen.All parts of the - ° fumigation equipment; 10 exist made of materials, e.g. metals or plastics that withstand the coming - ^ back and 'i temperatures .and are insulated if necessary. Of course you have to all parts of the facility comply with the relevant hygienic regulations.
Mit dem Abgabeteil 32 der Umwälzleitung 28 sind durch Zuleitungen 48 eine oder mehrere Schnellbegasungsvorrichtungen 16 nach der Erfindung verbunden. Eine dieser Schnellbegasungsvorrichtungen ist in i'ig. 2, 3 und 4 mit weiteren Einzelheiten dargestellte Zu der Begasungsvorrichtung 16 gehört ein allgemein zylindrisches Gehäuseteil 50, das aus einem beliebigen starren Werkstoff hergestellt sein kann, der den auftretenden Drücken standhält und außerdem den hygienischen Vorschriften entspricht, die für Einrichtungen zum Abgeben von mit Kohlensäure versetztem Wasser gelten. Als Werkstoffe kommen z.B. nichtrostender Stahl oder Kunststoff (wie dargestellt) in irage, die sich gegenüber "Wasser, Kohlendioxid und Kohlensäure chemisch neutral verhalten. Gemäß 3?ig. 2 kann sich das Gehäuse 50 zur Vereinfachung seiner herstellung aus mehreren Einzelteilen zusammensetzen«, Hie verschiedenen Einzelteile "werden auf beliebige Weise miteinander verbunden, z.B. mit Hilfe eines hinreichend festen Klebstoffs, der sich ebenfalls gegenüber 'wasser, Kohlendioxid und Kohlensäure chemisch neutral verhält. Die Rohrleitung 48 steht in btrömungsverbindung mit einem an einem xjnde des Gehäuses 50 ausgebildeten 3rischwassereinlaß 52 und ist mit des: gehäuse auf beliebige V»eise verbunden, E.h. mittels einer in das Gehäuse eingeschraubten "Verschraubung· 54.With the delivery part 32 of the circulation line 28 are through Supply lines 48 connected to one or more rapid gas injection devices 16 according to the invention. One of these Rapid aeration devices is in i'ig. 2, 3 and 4 shown with further details to the gas supply device 16 includes a generally cylindrical housing portion 50 made from any rigid material can be that withstands the pressures occurring and also complies with the hygienic regulations for Facilities for dispensing carbonated water apply. The materials used are e.g. stainless steel Steel or plastic (as shown) in irage that are chemically opposed to water, carbon dioxide and carbonic acid behave neutrally. According to 3? Ig. 2, the housing 50 To simplify its production, assemble it from several individual parts, "Here various individual parts" are connected to each other in any way, e.g. with the help of a sufficiently strong adhesive that is also towards water, carbon dioxide and carbonic acid chemically behaves neutrally. The pipeline 48 is in fluid communication with one formed at one end of the housing 50 3 fresh water inlet 52 and is with the: housing connected in any way, E.h. by means of a "screw connection 54" screwed into the housing.
Am entgegengesetzten inde des gehäuses 50 der öchnellbepasungsvorrichtung 16 ist ein Auslaß 56 für mit kohlendioxid versetztes wasser ausgebildet, undjenseits dieses Auslasses ist mit dem Gehäuse 50 eine Abgabeleitung 58 die in Strömungsverbindung mit dem Auslaß stent, mit hilfe einer Verschraubung 60 verbunden, die in das -ehäuseAt the opposite inde of the housing 50 of the quick fit device 16 is an outlet 56 for carbon dioxide offset water is formed, and beyond this outlet is a discharge line 58 with the housing 50 the stent in flow connection with the outlet, connected with the aid of a screw connection 60, which is in the housing
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in der aus Fig. 2 ersichtlichen 'weise eingeschraubt ist.is screwed in as can be seen from FIG. 2.
Der Schnellbegasungsvorrichtung 16 kann mit x.ohlendioxid versetztes Wasser auf beliebige »»eise entnommen werden, z.B. gemäß ilg. 1 über ein mittels eines uruckiaiopfes betätigbares Ventil 62, das auf normale »Veise geschlossen ist und auf bekannte Weise durch Niederdrücken eines Lnopfes 64· betätigt werden kann, wenn mit Kohlendioxid versetztes Wasser über eine Düse 66 entnommen werden soll. Das Ventil 62 mit der Düse 66 laut sich leicht als fester Bestandteil mit dem Gehäuse 50 der Begasungsvorrichtung 16 verbinden.The rapid gas injection device 16 can with x.ohlendioxid added water removed in any way e.g. according to ilg. 1 via a by means of a uruckiaiopfes actuatable valve 62 which is normally closed and in known manner by depressing a Lbutton 64 · can be operated when using carbon dioxide mixed water is to be removed via a nozzle 66. The valve 62 with the nozzle 66 sounds slightly more solid Part of the housing 50 of the gas supply device 16 associate.
Damit dem Gehäuse 50 gasförmiges Kohlendioxid zugeführt werden kann, weist das Gehäuse 50 einen radial verlaufenden Gaseinlaß 66 auf, der in Btrömungsverbindung mit der Leitung 42 zum Zuführen von Kohlendioxid steht. Die Leitung 42 kann an dem Gehäuse 50 auf beliebige Weise befestigt sein, z.B. mittels einer Verschraubung 70, die in einen den Gaseinlaß 68 abgrenzenden Ansatz 71 des Gehäuses eingeschraubt ist.So that the housing 50 is supplied with gaseous carbon dioxide can be, the housing 50 has a radially extending Gas inlet 66 which is in fluid communication with line 42 for supplying carbon dioxide. the Conduit 42 can be attached to housing 50 in any manner be, for example by means of a screw connection 70 which is inserted into a projection 71 delimiting the gas inlet 68 of the Housing is screwed in.
Damit das ständig umgewälzte gekühlte Frischwasser möglichst nahe an die Düsen 66 herangeführt v/erden kann, kann der Abgabeteil 32 direkt mit den einlassen 52 der Begasungsvorrichtungen 16 verbunden sein, und Teile des Abgabeteils, die sich zu den Begasungsvorrichtungen bzw. von ihnen weg erstrecken, können nebeneinander angeordnet und aneinander befstigt oder auf bekannte "»/eise in -orm zweier Lanäle in einer einzigen flexiblen Leitung bzw. einem Doppelschiauch ausgebildet sein. Auch -eile der r^ohlendioxid-Zuführunpsleitung 42, die den verschiedenen Begasungsvorrichtungen 16 benachbart sind, Kennen einen weiteren --anal der gleichen flexiblen Leitunr bilden, so daß der Benetzer jeder -erasun-:-svorrichtur.i· zusammen mit der. daran angebrachten Ventil 62 mit einer K&nd handhaben, bewegen und betätigen kann.So that the constantly circulated, cooled fresh water can be brought as close as possible to the nozzles 66, The dispensing part 32 can be connected directly to the inlets 52 of the Fumigation devices 16 be connected, and parts of the delivery part, which are to the fumigation devices or extending away from them, may be juxtaposed and attached to one another, or in known "» / / way in -orm two lanes can be formed in a single flexible line or a double hose. Also -hurry the R ^ carbon dioxide supply line 42, which the various Gassing devices 16 are adjacent, know one Form another --analog the same flexible line, see above that the wetting of each -erasun -: - svorrichtur.i · together with the. handle attached valve 62 with a K-nd, can move and operate.
Das Versetzen des von dem Irischv;assereinlaß 52 zu dem Auslaß 56 strömer.den "..sssers mit ilohlendioxid spieltMoving the from the Irish water inlet 52 to the outlet 56 strömer.den "..sssers plays with carbon dioxide
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sich in zwei Abschnitten oder Stufen der Bepasungsvorrichtung 1b ab, und zwar in einer Ansaugstufe 72 und einer i-eschleünigungsstufe 74, welch letztere in der Strömungsrichtunp unmittelbar auf die Ansaugstufe 72 folgt.in two sections or stages of the feeding device 1b from, namely in a suction stage 72 and a i-eschleünigungsstufe 74, the latter in the flow direction the suction stage 72 immediately follows.
Zu der ioisaugstufe 72 gehört eine scheibenähnliche ötrömungsre::relplatte 76» die gemäß iig. 2 und 5 mehrere in ümfangsabständen verteilte, axial verlaufende 'wasserströmungskanäle 78 aufweist, von denen jeder in Verbindung mit einem zugehörigen radialen Gasansaugkanal 50 steht« Die radialen Kanäle 80 stehen an ihren inneren Enden in Verbindung mit einer inneren Gaskammer 82, die an jedem ihrer axialen x>nden durch eine Platte 64 abgeschlossen ist, welche gasdicht an der betreifenden btirnflache der Strömungsre .elplatte 76 befestigt ist. Gemäß Fig. 4 weist jede der Abschlußplatten 84 Kanäle 86 auf, deren Anzahl der Anzahl der axialen »»asserkanäle 78 der ^trömungsregelplatte 76 entspricht, und die jeweils axiale "Verlängerungen der !(»asserströmungskanäle 78 bilden. Die innere Gaskammer 82 ist mit einer ringförmigen äußeren Gaskammer 88 durch mehrere radiale Gaszuführungskanäle 90 verbunden, die in der Strömungsrefelplatte 76 in gleicher Anzahl wie die radialen Gasansaugkanäle 80 ausgebildet und jeweils zwischen benachbarten Gasansaugkanälen angeordnet sind, wie es aus Fig. 2 und 5 ersichtlich ist. Die Gasansaugkanäle 80 stehen ebenfalls an ihren radial weiter außen liegenden Enden in Verbindung mit der äußeren Gaskammer 68, die ihrerseits an den Gaseinlaßkanal 68 angeschlossen ist. öomit wird das Kohlendioxidgas radial von außen nach innen den Wasserkanälen 78 von der äußeren Gaskammer 88 aus direkt über die äußeren Abschnitte der C-asansaugkanäle 80 zugeführt, und außerdem wird gasförmiges ^kohlendioxid radial von innen nach außen den 'Wasserkanalen 78 von der inneren Gaskammer 82 über die inneren Abschnitte der Gasansaugkanäle 80 zugeführt.At the ioisaugstufe 72 includes a disc-like ötrömungsre: relplatte 76 "in accordance iig. 2 and 5 has a plurality of circumferentially spaced, axially extending 'water flow channels 78, each of which is in communication with an associated radial gas suction channel 50. The radial channels 80 are at their inner ends in communication with an inner gas chamber 82, which at each of their axial x> nd is closed off by a plate 64 which is attached in a gas-tight manner to the relevant end face of the flow control plate 76. According to FIG. 4, each of the end plates 84 has channels 86, the number of which corresponds to the number of axial water channels 78 of the flow control plate 76, and each of which forms axial extensions of the water flow channels 78 annular outer gas chamber 88 connected by a plurality of radial gas supply channels 90, which are formed in the flow refining plate 76 in the same number as the radial gas intake channels 80 and are each arranged between adjacent gas intake channels, as can be seen from FIGS. 2 and 5. The gas intake channels 80 are also available their radially further outward ends in connection with the outer gas chamber 68, which in turn is connected to the gas inlet channel 68. Thus, the carbon dioxide gas is directed radially from the outside to the inside of the water channels 78 from the outer gas chamber 88 directly via the outer sections of the C-a suction channels 80 supplied, and also gaseous ^ carbon dioxide is radially from in The water channels 78 are fed outwardly from the inner gas chamber 82 via the inner portions of the gas suction channels 80.
Die Beschleunigungsstufe 74 kann als kegelförmige Kammer ausgebildet sein, deren wand 92 gemäß Fig. 2 und 4 in der strömungsrichtung konvergiert und in einen Düsen—The acceleration stage 74 can be designed as a conical chamber, the wall 92 of which is shown in FIGS. 2 and 4 converges in the direction of flow and into a nozzle-
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abschnitt 94 von kleinerem Durchmesser übergeht«section 94 merges with a smaller diameter "
In Fig. 4 sind die Ansaugstufe 72 und die Besch}.eunigungsstufe 7^ in einem sehr großen Maßstab dargestellt, um das im wesentlichen augenblicklich erfolgende Versetzen des Wassers mit Kohlendioxid zu veranschaulichen, das sich abspielt, wenn das Wasser die beiden Stufen mit hoher Geschwindigkeit durchströmt. Wird das zugehörige Ventil 62 nach Fig. 1 geöffnet, strömt frisches Wasser von dem Frischwassereinlaß 52 aus mit einer erhöhten Geschwindigkeit durch die wasserkanäle 78, da der Querschnitt des Einlasses 52 erheblich größer ist als die gesamte Querschnittsfläche der wasserkanäle 78. Während das V/asser die Kanäle 78 durchströmt, saugt es gasförmiges Ilohlendioxid in radialer Richtung von außen nach innen sowie von innen nach außen über die beiden zugehörigen Abschnitte der Gaszuführungskanäle 80 an. Mit anderen Worten, wenn das Wasser mit hoher Geschwindigkeit an den Gasansaugkanälen 80 vorbeiströmt, werden Gasmoleküle von dem Wasser mitgerissen und durch benachbarte Gasmoleküle ersetzt, so daß das Gas zusammen mit dem Wasser weiterströmt. Dieses Mitreißen von Gasmolekülen führt außerdem zum Entstehen einer Turbulenz in dem Wasserstrom, die bewirkt, daß ein !eil der Gasmoleküle von dem Wasser absorbiert wird. Somit ist das Wasser in dem Zeitpunkt, in dem es die Beschleuniguhgsstufe 74· erreicht, bereits teilweise mit Kohlendioxid versetzt.In Fig. 4, the suction stage 72 and the acceleration stage 7 ^ shown on a very large scale, to illustrate the essentially instantaneous carbon dioxide addition to the water that is plays when the water flows through the two stages at high speed. If the associated valve 62 opened according to Fig. 1, fresh water flows from the fresh water inlet 52 out at an increased speed the water channels 78, since the cross section of the inlet 52 is considerably larger than the total cross-sectional area of the water channels 78. While the water flows through the channels 78 flows through it, it sucks in gaseous ilium dioxide in a radial direction Direction from the outside to the inside and from the inside to the outside via the two associated sections of the gas supply channels 80 on. In other words, when the water flows past the gas suction channels 80 at high speed, Gas molecules are carried away by the water and replaced by neighboring gas molecules, so that the gas together flows on with the water. This entrainment of gas molecules also leads to the creation of turbulence in the Water flow that causes some of the gas molecules to be absorbed by the water. So the water is in that Point in time at which it reaches the acceleration stage 74, already partially mixed with carbon dioxide.
Das Wasser wird dann von den verschiedenen Wasserkanälen 78 in Form getrennter Ströme ausgestoßen, und jeder dieser Ströme trifft auf die konische Wand 92 der Beschleunigungsstufe 74. Da die konische Wand 92 in der Strömungsrichtung konvergiert, bewegen sich auch die von den Kanälen 78 abgegebenen Ströme längs konvergierender Bahnen, so daß sie sich schließlich vereinigen. Der Querschnitt der Düse 94 ist erheblich kleiner als die gesamte Querschnittsfläche der Wasserkanäle 78, so daß der aus den einzelnen Strömen gebildete Strom auf eine sogar noch höhere Geschwindigkeit beschleunigt wird, während er sich der Düse nähert, währendThe water is then expelled from the various water channels 78 in the form of separate streams, and each these currents meet the conical wall 92 of the acceleration stage 74. As the conical wall 92 converges in the direction of flow, those of the channels also move 78 discharged streams along converging orbits so that they eventually merge. The cross section of the nozzle 94 is considerably smaller than the total cross-sectional area of the water channels 78, so that that of the individual streams stream being formed is accelerated to an even higher speed as it approaches the nozzle while
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dieser beschleunigung des Gesamtstroms wird eine zusätzliche Turbulenz erzeugt. Die Steigerung der Geschwindigkeit in der zweiten Stufe führt zu einer Verstärkung der Ansaugwirkung in der Strömungsrichtung hinter dieser Stufe, doch wird die gesamte Durchsatzmenge der ^egasungsvorrichtung durch die Düse nicht übermäßig verringert. Gleichzeitig erzwingen die Senkung des statischen Drucks, die außerordentlich starke. Turbulenz und die Vergrößerung der Berührungsfläche zwischen dem Wasser und dem Kohlendioxidgas eine im wesentlichen vollständige Absorption des gesamten angesaugten Kohlendioxidgases in dem Wasser bis zu dem Zeitpunkt, in dem das wasser zu der Düse 94 gelangt, durch welche es nach dem Versetzen mit Kohlendioxid zu einer Sammelkammer 96 geleitet wird.this acceleration of the total current is an additional one Generates turbulence. The increase in speed in the second stage leads to an increase in the suction effect in the direction of flow after this stage, but the total flow rate of the gasification device not excessively reduced by the nozzle. At the same time, the lowering of the static pressure force that extraordinary strength. Turbulence and the enlargement of the contact area between the water and the carbon dioxide gas a substantially complete absorption of all drawn carbon dioxide gas in the water up to the Time at which the water reaches the nozzle 94 through which it is directed to a collection chamber 96 after carbon dioxide addition.
Somit wird in dem sehr kurzen Abschnitt der Schnellbegasungsvorrichtung 16, der durch die Ansaugstufe 72 und die Beschieunigungsstufe 74 gebildet wird, Kohlendioxidgas von dem Wasserstrom angesaugt und mitgerissen, und hierdurch wird bewirkt, daß das Kohlendioxid im wesentlichen vollständig von dem W&sser absorbiert wird, so daß man mit Kohlendioxid versetztes Wasser erhält, das in der gewünschten Weise einen hohen und genau geregelten Gehalt an Kohlendioxid aufweist. Der Absorptionsvorgang spielt sich kontinuierlich und im wesentlichen augenblicklich ab, während das Wasser die Ansaugstufe und die ^eschleunigungsstufe durchströmt.Thus, in the very short section of the rapid gas injection device 16 formed by the suction stage 72 and the accelerating stage 74, carbon dioxide gas sucked in and entrained by the water stream, and this causes the carbon dioxide to be substantially is completely absorbed by the water, so that carbon dioxide-added water is obtained in the desired Way has a high and precisely regulated content of carbon dioxide. The absorption process plays out continuously and essentially instantaneously, while the water is in the suction stage and the acceleration stage flows through.
Um ein deutlicheres Bild bon den Abmessungen und der Wirkungsweise der Schnellbegasungsvorrichtung nach iig. 2 bis 4 zu geben, sei erwähnt, daß das Gehäuse 50 eine Länge von etwa 70 mm und einen Durchmesser von etwa 2554 mm haben kann. Wenn mit Kohlendioxid versetztes Wasser mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 c^/sec abgegeben und ein genau geregelter Begasungsgrad erzielt werden soll, sind je acht Wasserkanäle 78 und entsprechende Kanäle 86 in der Ansaugstufe 72 vorhanden, und jeder dieser Kanäle hat einen Durchmesser von etwa 1,0 mm. Die radialen. G-asan-In order to get a clearer picture of the dimensions and the mode of operation of the rapid gas injection device according to iig. To give 2 to 4 should be mentioned that the housing is 50 mm, a length of about 70 and a diameter of about 25 5 4 may mm. If water mixed with carbon dioxide is dispensed at a rate of about 30 c ^ / sec and a precisely regulated degree of fumigation is to be achieved, there are eight water channels 78 and corresponding channels 86 in the suction stage 72, and each of these channels has a diameter of about 1 , 0 mm. The radial. G-asan
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saugkanäle 80 und die u-aszuführungskanäle 90 der iinsaugstufe haben den gleichen Durchmesser. Der i-egelwinkel der konischen Wand 92 des Beschleunigungsabschnitts 74 ist vorzugsweise kleiner als 45° und beträgt etwa 20°. Die iJüse bzw. der Durchlaß 94 am in die Strömungsricntung weisenden Ende des Beschleunigungsabschnitts 74- hat einen Durchmesser von etwa 2,06 mm, so daß ihre Querschnittsflache annähernd halb so groß ist wie die gesamte Querschnittsfläche der acht ϊ/asserkanäle 78· Daher ist die Strömungsgeschwindigkeit in der Düse 94 etwa doppelt so hoch wie die geschwindigkeit, mit der.das Wasser die Kanäle 78 durchströmt. Bei den genannten Abmessungen der Vorrichtung, wenn die !wassertemperatur etwa 1,1° C beträgt und das wasser am Linlaß einen Druck von etwa 6,2 bis 6,55 bar hat, während der Druck des Kohlendioxids am Einlaß um etwa 0,14 bis 0,35 bar niedriger ist als der Wasserdruck, die die Schnellbegasungsvorrichtung 16 mit kohlendioxid versetztes wasser ab, bei dem etwa 4,4 bis 4,5 Raumteile Kohlendioxidgas mit jedem Baumteil Wasser vereinigt sind.suction channels 80 and the u-as feed channels 90 of the iinsaugstufe have the same diameter. The i-leverage angle of the conical wall 92 of the acceleration section 74 is preferably less than 45 ° and is about 20 °. The iJüse or the passage 94 on pointing in the flow direction The end of the acceleration section 74- has a diameter of about 2.06 mm, so that its cross-sectional area approximately is half the size of the total cross-sectional area of the eight ϊ / water channels 78 · Hence the flow velocity in the nozzle 94 about twice as high as the speed with which the water flows through the channels 78. With the stated dimensions of the device, if the water temperature is about 1.1 ° C and the water at the inlet has a pressure of about 6.2 to 6.55 bar, during the The pressure of the carbon dioxide at the inlet is about 0.14 to 0.35 bar lower than the water pressure used by the rapid gas injection device 16 from carbon dioxide mixed water, in which about 4.4 to 4.5 parts by volume of carbon dioxide gas with each Part of the tree water are united.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Grundgedanken der Erfindung läßt sich die Lenge des Kohlendioxids, die von dem Wasser mitgerissen und damit vereinigt wird, sehr genau regeln. Durch Ändern der I'orm des Ansaugabschnitts 72 kann man die bei einem gegebenen Wasserdurchsatz angesaugte Gasmenge variieren. Zu diesem Zweck kann man z.B. die Querschnitte der V/asserkanäle 78 oder der Gasansaugkanäle 80 oder die Querschnitte beider Arten von ^analen vergrößern oder verkleinern, oder aber eine größere Anzahl von Gasansuagkanälen 80 vorsehen, die an jeden der Wasserkanäle 78 angeschlossen sind.According to the basic concept of the invention described above, the length of the carbon dioxide, which of is carried away with the water and is united with it, regulate it very precisely. By changing the shape of the suction portion 72 the amount of gas sucked in at a given water flow rate can be varied. For this purpose you can use e.g. the Cross-sections of the water channels 78 or the gas intake channels 80 or enlarge the cross-sections of both kinds of ^ anal or reduce, or provide a larger number of Gasansuagkanäle 80, which are attached to each of the water channels 78 are connected.
Ferner kann man den Begasungsgrad dadurch variieren, daß man die lorm der -°es chi eunigungs stufe 74 verändert, z.B. durch Ändern des Kegelwinkels oder durch Ändern der Querschnittsfläche der Düse 94, Jede Verkleinerung des Kegelwinkels oder aes Düsenquerschnitts führt zu einer stärkeren Drosselung des Stroms derart, daß sichFurthermore, the degree of fumigation can be varied by changing the norm of the - ° es chi inclination level 74, e.g. by changing the cone angle or by changing the cross-sectional area of the nozzle 94, any reduction of the cone angle or aes nozzle cross-section leads to a stronger throttling of the current so that
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die Kaummenge des mit kohlendioxid versetzten Wassers, die sich der Legasungsvorriehtung 16 je Zeiteinheit entnehmen läßt, verringern. Lan kann diese Verringerung z.B. dadurch ausgleichen, daß man den ^anal 56 zum Abgeben, des kohlendioxidhaltigen wassers etwas erweitert und andere Abmessungen proportional dazu vergrößert.hardly any amount of water mixed with carbon dioxide, which can be found in the Legasungsvorriehtung 16 per unit of time lets decrease. Lan can compensate for this reduction, for example, by using the ^ anal 56 for dispensing, des carbon dioxide-containing water expanded somewhat and other dimensions increased proportionally.
Durch Andern der Form der Ansaugstufe 72 und/oder der üeschleunigungsstufe 74 ist es möglich, den gesamten ^egasungsgrad bei der ^egasungsvorrichtung 16, d.h. die Anzahl der ^.ohlendioxidraumteile, die gezwungen werden, eine chemische verbindung mit einem Haumteil wasser einzugehen, genau zu regeln und nach 'Wunsch zu ändern. V*enn die Wassertemperatur, der Druck des «assers und der Druck des Kohlendioxids genau geregelt werden, liefert jedoch die üchnellbegasungsvorrichtung nach der Erfindung Vi/asser, bei dem von jedem -ttaumteil !«asser eine im wesentlichen konstante kenge an Kohlendioxidgas absorbiert worden ist.By changing the shape of the suction stage 72 and / or the acceleration stage 74 it is possible to use the entire ^ degree of gassing in the ^ gassing device 16, i.e. the Number of parts of the carbon dioxide space that are forced into a to form a chemical compound with a part of the skin of water, to regulate precisely and to change as required. If the water temperature, The pressure of the water and the pressure of the carbon dioxide are precisely regulated, however üchnellbegasungsvorrichtung according to the invention Vi / water, at that of every part of the dream! ”but an essentially constant one a small amount of carbon dioxide gas has been absorbed.
Bei der erfindungsgemäßen bchnellbegasungsvmrrichtung kommt der Regelung es Drucks des Kohlendioxids im vergleich zum Druck des "»assers am Einlaß eine kritische Bedeutung zu. Der Druck des Kohlendioxids soll stets etwas niedriger sein als eer Druck des wassers, doch soll er sich dem wasserdruck so weit annähern, wie dies in der rraxis möglich ist. Geht der Druck des j^oi.lendioxids gegenüber dem Druck des Hassers am Einlaß um mehr als etwa 0,35 bar zurück, verringert sich der Wirkungsgrad des Ansaugvorgangs. Nähert sich dagegen der Druck des Kohlendioxids dem Druck des wassers am Einlaß bis auf weniger als etwa 0,14 bar, reagiert die "Vorrichtung mit einer hohen Empfindlichkeit, und sobald der Druck des Kohlendioxids den Wasserdruck überschreitet, wird das Strömen des Wassers weitgehend verhindert.With the rapid gasification device according to the invention comes to regulating it's carbon dioxide im pressure as compared to the pressure of the water at the inlet. The pressure of the carbon dioxide should always be something be lower than the pressure of the water, but it should be as close to the water pressure as it is in the rraxis is possible. The pressure of the j ^ oi.lendioxids goes opposite the pressure of the hater at the inlet by more than about 0.35 bar, the efficiency of the suction process is reduced. If, on the other hand, the pressure of the carbon dioxide approaches the pressure of the water at the inlet to less than about 0.14 bar, the "device reacts with a high sensitivity, and as soon as the pressure of carbon dioxide exceeds the water pressure, the flow of water is largely prevented.
Soll jedoch in bestimmten Fällen ein niedrigerer Begasungsgrad des Wassers erzielt werden, läßt sich eine genaue Regelung eines gerigeren Kohlendioxidgehalts dadurch erreichen, daß man den Druck des KohlendioxidsHowever, if a lower degree of fumigation of the water is to be achieved in certain cases, a Accurate control of a gerigeren carbon dioxide content can be achieved by adjusting the pressure of the carbon dioxide
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absichtlich auf einen vorbestimmten v*ert herabsetzt, der ur. mehr als etwa G, 35 bar niedriger ist als der Wasserdruck. Liese maßnahme führt zwar zu einer verringerung der von dem 'nasser aufgenommenen uasmenge, doch bewirken die beiden btufen der Vorrichtunr immer noch eine im wesentlichen vollständige Absorption des angesaugten v^ses durch das »nsser. Gegebenenfalls kann man den Unterschied zwischen dem Gasdruck und dem Wasserdruck bei einer bestimmten jiinricr-tung eichen, so daß eine sehr genau arbeitende -einrichtung zur Verfügung steht, die es ermöglicht, be-gastes wasser abzugeben, das unterschiedliche mengen von Kohlendioxid enthält, wie es zur Verwendung in "Verbindung mit verschiedenen Arten von Syrup oder zur Anpassung an einen bestimmten ue£chmack erwünscht ist.deliberately reduced to a predetermined value, the ur. more than about G, 35 bar lower than the water pressure. Although this measure leads to a reduction in the amount of water absorbed by the wet, the two stages of the device still result in an essentially complete absorption of the sucked-in water by the water. If necessary, one can calibrate the difference between the gas pressure and the water pressure at a certain jinricr-tung, so that a very precise working device is available, which makes it possible to dispense gasified water, which contains different amounts of carbon dioxide as it does is desirable for use in "conjunction with various types of syrup, or to adapt to a particular u e £ chmack.
bolange der wirkungsgrad der Ansaugstufe und derjenige der ^eschleunigungsstufe in der vorstehend beschriebenen »»eise aufrechterhalten wird, ist die ochnellbegasungsvorrichtung nach der Erfindung für begrenzte Änderungen des »vasserdurchsatzes relativ unempfindlich. iDomit kann man mit hilfe der Vor.vichtunp- je Zeiteinheit auch größere ...engen an mit hohlenaioxid versetztem ϊ/asser abgeben, solange die temperatur, der 'wasserdruck undder Druck des .Kohlendioxids im verhältnis zum wasserdruck sowie das Durchsatzverhältnis zwischen der Ansaugstufe und der .ceschleunigungsstufe aufrechterhalten v/erden.Bolange the efficiency of the suction stage and the one the acceleration stage in that described above »» One thing that is maintained is the rapid gas injection device according to the invention for limited Changes in the »water flow rate relatively insensitive. iDomit you can with the help of the Vor.vichtunp- per time unit also larger ... close to ϊ / water mixed with hollow oxide as long as the temperature, the water pressure and the pressure of the carbon dioxide in relation to the water pressure as well the throughput ratio between the suction stage and the acceleration stage is maintained.
He Schnellbegasungsvorrichtungen 16 kennen auch unabhängig von der in Ug. 1 dargestellten begasungseinrichtung benutzt werden, beispielsweise könnte man eine ^egasungsvorrichtung 16 in einen Kahn einbauen, der an einen kühlschrank bekannter Art angeschlossen ist, und man könnte unter I/ruck stehendes gekühltes wasser dadurch bereitstellen, daß man gewöhnliches Leitungswasser einer Rohrschlange zuführt, die in dem iaihlschrank oder gegebenenfalls in einer gekühlten »o:d des Kühlschranks angeordnet ist. boll te der .»ruck des Leitungswassers nicht ausreichen, könnte man eine einfac: e nilfspumpe benutzen, um den Lruck des .jf-ssers so weit zu erhöhen, ciaJB dasHe also know rapid gas injection devices 16 regardless of the one in Ug. 1 shown gassing device can be used, for example one could use a ^ Install gassing device 16 in a boat that is connected to a refrigerator of a known type is connected, and you could provide pressurized chilled water by using ordinary tap water Coil feeds, which is in the refrigerator or optionally arranged in a cooled »o: d of the refrigerator is. should the. »tap water not be enough, one could use a simple anilf pump, to increase the pressure of the .jf-ssers so much, ciaJB that
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Wasser mit kohlendioxid versetzt werden kann, wenn eine (C0UeIIe für Kohlendioxidgas zur Verfügung steht, das einem Druck ausgesetzt ist, welcher etwas niedriger ist als der Viasserdruck, könnte eine Dchnellbegasungsvorrichtunp nach der Erfindung jeweils in einem -inzelhaushalt mit der gleichen Bequemlichkeit, mit der frisches .ueitungswasser verfügbar ist, mit .kohlendioxid versetztes wasser liefern.Water can be mixed with carbon dioxide, if a (C 0 UeIIe for carbon dioxide gas is available, which is exposed to a pressure which is slightly lower than the water pressure, a rapid gas injection device according to the invention could be in a single household with the same convenience If fresh tap water is available, supply carbon dioxide-added water.
Pig. 5 zeigt eine vereinfachte Einrichtung mit einer erfindungsgemäßen "Vorrichtung 16 zum "Versetzen von wasser mit Kohlendioxid. Bei dieser insgesamt mit 100 bezeichneten vereinfachten Einrichtung ist eine Rohrleitung 102 vorhanden, die sich an eine' Quelle für frisches Wasser, das unter Druck steht, z.L. in einer ^ohnung an das städtische 'wasserversorgungsnetz anschließen läßt. Die Leitung 102 verläuft durch eine kühleinrichtung 104, die einen Lestandteil eines Kühlschranks bekannter Art bilden oder als gesonderte, mechanisch oder auf andere V«eise arbeitende Kühleinrichtung ausgebildet sein kann, öenseits der xöihleinrichtung 104 ist die Leitung 102 an den vYassereinlaß einer Schnellbegasungsvärrichtung 16 nach der Erfindung angeschlossen. Eine weitere Rohrleitung 106 zum Zuführen von Kohlendioxid ist mit dem KohlendioxideinlaB der "vorrichtung 16 verbunden, und die Vorrichtung 16 wird mit kohlendioxid gespeist, dessen Druck in der beschriebenen '.«eise etwa s,unter dem üruck des zugeführten Vkafsers liegt. Im vorliegenden Fall kann das regelventil 62 mit dem zugehörigen Druckknopf 64 und die Düse 66 unmittelbar an den Vii asserau si aß der uegasungs vorrichtung angeschlossen und daran befestigt sein, wenn die Leitungswasserquelle, an welche die J-<eitung 102 angeschlossen ist, wasser liefert, dessen Druck unter dem optimalen bereich von etva 6,2 bis 6,55 bar liegt, ist der mit nilfe der Vorrichtung 16 erzielbare -oegasungsgrad nicht so hoch wie der mit Hilfe der jsinrichtune- 1C nach iig. 1 erreichbare. Jedoch kann in vielen iällen ein für haushaltzwecke ausreichender Eegasunggrad erzielt werden. Alternativ könnte man eine einfache, hier nicht dargestellte Eilfspumpe in die ««asser-Pig. 5 shows a simplified device with a "Device 16 according to the invention for" moving water with carbon dioxide. In this simplified device, designated 100 as a whole, there is a pipeline 102, to a 'source of fresh water that is under pressure, z.L. with a hint of the urban 'Can connect the water supply network. Line 102 runs through a cooling device 104, which is a component of a refrigerator of a known type or as a separate, mechanical or other way of working Cooling device can be formed on the outside of the oil cooling device 104, the line 102 is connected to the water inlet of a Schnellbegasungsvärrichtung 16 according to the invention. Another conduit 106 for supplying carbon dioxide is connected to the carbon dioxide inlet of the device 16 is connected, and the device 16 is fed with carbon dioxide, the pressure of which is in the described manner about s, below the back of the supplied Vkafsers. in the In the present case, the control valve 62 with the associated push button 64 and the nozzle 66 can be directly connected to the Vii asserau si ate connected to the gassing device and be attached to it when the tap water source is on which the J- <line 102 is connected, supplies water, the pressure of which is below the optimum range of approximately 6.2 to 6.55 bar can be achieved with the aid of the device 16 - Degassing degree not as high as that with the help of the jsinrichtune- 1C according to iig. 1 achievable. However, in in many cases a degree of gassing that is sufficient for household purposes be achieved. Alternatively, a simple auxiliary pump, not shown here, could be inserted into the «« water
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leitung 1C2 einschalten, um uen «'assercruci: auf aer optimalen »ert zu bringen.Switch on line 1C2 to switch on «'assercruci: on aer optimal “I can bring it.
«ie bei jeder ar.deren .einrichtung zur. »ersetzen von .<asser mit i-ohlendioxid führt eire ^n.UiiUn· der «·? scerteriperatur paer eine oenkung des "asserdruc^E zu einer verringerung der von dem v*i.sser absorbierten -Oiilencicxidrnenr-e. Jecoch ist bei manchen getränken ein geringerer le-Tfunrsgrad annehmbar oder sogar er: "nsent, ζ.Ξ. bei '--etränken für Diätzwecke oder bei .Fruchtsaftgetränken, öomit kann sich eine einfache -begasungseinrichtung., bei der nur der unverstärkte Druck des'Leitungswassers zur "verfugung steht, als zum Gebrauch im --aushalt geeignet erweisen, solange der v»asserdruck einigermaßen ausreicht una z.~. etv:a i>,c bar beträgt. Auch hierbei muß der ^ruck des ^-ohlendioxidgases etwas unter dem juruck des "assers gehalten werden, aoch ist eine genaue Itegelung nicht von so r:ritischer Bedeutung, wenn ein geringerer Legasungsgrad zulässig ist. ferner braucht bei einer solchen billigen hinrichtunr für den uebrauch im Haushält die wassertemperatur nicx^t so f;er.&u geregelt zu werden, solange sie hinreichend niedrig ist, um bei bestimmten betränken die .erzielung eines ausreichenden ■cegasungsgrades zu ermöglichen.«Ie at any other. Facility for. »Replacing. <Water with alcohol dioxide leads to a ^ n.UiiUn · der« ·? scerteriperatur paer a reduction of the "water pressure" to a reduction of the -Oililencicxidrnenr-e absorbed by the v * i. In the case of beverages for diet purposes or fruit juice beverages, a simple gas supply system, in which only the unreinforced pressure of the tap water is available, can prove to be suitable for use in the household as long as the water pressure is available It is more or less sufficient for a z. ~. etv: ai>, c bar. Here, too, the pressure of the carbon dioxide gas must be kept somewhat below the pressure of the water, but a precise regulation is not of such ritical importance if a lower degree of lysis is permissible. further need for such an inexpensive hinrichtunr for the u U sing the householder the water temperature nicx ^ t as f; he & to be controlled and, as long as it is sufficiently low for certain the .erzielung betränken a sufficient ■ cegasungsgrades allow..
Hieraus ist ersichtluch, daß die erfinaungεgemäße Schnellbegasungsvorrichtunp als solche von aer jev/eils benutzten Linrichtung zum i-ühlen von 'wasser und der verwendeten Ilohlendioxidquelle unabhängig ist, und daß die einzigen Bedingungen, die erfüllt sein müssen,darin bestehen, daß das «asser unter einem erheblichen Iruck steht, d&£ das kohlendioxid unter einem brück gehalten wird, der etwas niedriger ist als der ·<asserdruck, und daß das v«asser auf eine temperatur abgekühlt wird, bei der sich eine ausreichende begasung mit Kohlendioxid erzielen läßt.From this it is evident that the according to the invention Schnellbegasungsvorrichtunp used as such by aer jev / eils Direction for cooling water and the water used Illohlene dioxide source is independent, and that the only one Conditions which must be fulfilled consist in the fact that the water is under considerable pressure, d & £ the carbon dioxide is held under a bridge that is something is lower than the water pressure, and that the water is on a temperature is cooled at which a sufficient Can achieve fumigation with carbon dioxide.
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